基于AODV和AOMDV路由协议的多移动节点通信分析

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基于AODV和AOMDV路由协议的多移动节点通信分析基丁AODV和AOMDV路市协议的多移动节点通信分析摘要：针对项目中24个移动终端需要在无线自组网中进行联网通信的需求，为了使通信效率更高，需耍选择一种能够适应节点移动带来拓扑变化的路由协议。文章对自组织网络中的AODV和AOMDV路由协议进行了比较和选择的过程。结合具体的仿真场景，通过NS2仿真平台对两种路由协议进行了协议性能测试。实验表明，在项目背景下，AOMDV的各项性能指标均优于AODV,且更加适合移动场景下多节点的通信。Abstract：Accordingtothecommunicationrequirementsoftwenty-fourterminalsinthewirelessAdHocnetworkoftheproject,inordertomakethecommunicationmoreefficient,it'snecessarytochoosearoutingprotocolformobiletopologychanges・Inthispaper,theAODVandAOMDVroutingprotocolinwirelessadhocnetworksarecomparedandselected.Withthespecificsimulationseenario,thetwokindsofroutingprotocolweretestedthroughtheNS2simulationplatform・Experimentsshowthatinthebackgroundofproject,eachperformaneeindexofAOMDVwasbetterthanthoseAODV,andwasmoresuitableforthecommunicationofmultinodemobilityseenarios・关键词：自组织网络；AOMDV协议；多节点移动；NS2仿真平台Keywords：ad-hocnetwork；AOMDVroutingprotocol；multiplenodesmobility；NS2simulationplatform中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号：1006-4311(2014)15-0194-020引言近年来，AdHoc网络因为其自身特性，得到了越来越广泛的关 注，并快速发展成为无线通信领域的研究热点［1］。而路由协议又是AdHoc网络的研究重点，所以文章以24个移动终端实现通信为前提，利用NS2仿真平台设计实验场景，结合平均时延等协议性能指标，实现在动态高速环境下AODVE3］和A0MDV两种路由协议的性能对比，从而更好的完成项目背景的需求。1A0MDV协议AOMDVE2］实际上是一种基于A0DV进行拓展的按需多路径路由协议，A0MDV的工作流程包括路由的发现和维护两个方面［3］。下面是对A0MDV的工作流程介绍：1.1A0MDV路由发现机制：当无线网络开始进行相应的传输任务,源节点开始查找自己的路由表，如果没有到达冃的节点的路由，则进行路由发现的过程，其屮会使用目的节点序列号，从而避免环路的产生。当出现两个节点的序列号相等的情况，则比较跳数的大小，跳数较小的作为下一跳地址。在路由的发现过程中，为了保证不出现链路相交的情况，在RREQ发送时不会随意的丢弃RREQ消息，而是通过比较在RREQ包和主机中新设立的路由表项“第…跳”信息來判断是否丢弃该消息。图1是A0MDV路由发送示意图。1.2A0MDV路由维护机制：协议采用了多路径的方式来进行路由的通信。路由重新建立的过程是当所有的链路通信都断开的时候才进行。它与A0DV的相同点都是以距离矢量为概念基础，保证了通信的实际操作，在一定范围内节点的可连通性。且它们都是一种无环路的路由连接方式，可以避免当路由形成环路对路由信息的传播造成不利的影响⑷。对于它们的不同点通过表1进行了分析［5］。2网络仿真实验及结果分析2.1仿真工具介绍NS2是一款开放源代码的网络模拟软件，能够仿真网络上的众多协议，它的木质是一个面向对象的离散事件模 拟器，所有的仿真都是由离散事件驱动的。在NS2的新版本中，对于结果的分析软件还植入了NAM动画演示工具，AWK数据分析工具，及XGraph和Gnuplot绘图工具［6］。2.2实验设计方案在NS2中设置了24个随机移动的仿真节点,初始的位置随机分配，在800mX800m的仿真范围内进行节点的通信。其中仿真的时间为100s,最大联机数为2,每秒产生10个CBR封包。实验对A0DV和A0MDV两种协议在节点移动速度分别为10m/s、20ni/s、30m/s>40m/s>50m/s>60m/s进彳亍仿真的过程，从而得出两种路由协议在不同速度下，协议性能的差异。2.3实验结果及分析为了直观的显示两种路由协议的性能指标差异,我们用NS2中自带的绘图工具Gnuplot绘出了图2、图3和图4o图2显示了两种路由协议的平均端到端延时，在速度为10m/s到40m/s之间的时候，两种路由协议在这个指标几乎维持相等状态,但是当速度超过40m/s,AODV的延吋突然增高，远远超过AOMDV协议。表明在低速情况下，两种协议的在该指标下无差异，但是到高速移动的环境中，AOMDV显然在此指标上优于A0MDVo与A0DV和比，多径的A0MDV由于具有备份路由，减少了路由的发现次数，有效的降低了端到端的平均吋延。图3可知，在特定的仿真场景下，AOMDV在收包率这个指标上要远远优于A0DV路由协议，收包率的对比反映了吞吐量大小情况。同单径协议A0DV相比，多径协议能更充分地利用网络资源，当节点移动较频繁时，AOMDV很好地提高了A0DV的性能。图4可知，AOMDV在数据包的平均跳数方面要小于AODV,而平均跳数越小，节点能耗越少，从源节点到目的节点的时间消耗就越小。所以AOMDV在平均跳数上优于AODVo因为AOMDV有多条到达目的节点的路径，在数据传输的过程中，可以进行传输路径的选择。3结语文章通过对比的方式介绍了AOMDV路由协议，并将其运用于24个移动节点通信的NS2仿真。通过对平均端到端延时、收包率及平均跳数三项指标的比较和分析得出了实验结论。在动态仿真的场景下,AOMDV由于其多路径的优势、备份路由的设置及选择了最短跳数的路 径从而在实验的结果要优于AODVo综合看來AOMDV在此项目的应用过程屮，性能参数上要好于AODV,更加适合移动的多节点通信仿真环境。仿真结果为评价路由协议提供了依据，对后续在嵌入式环境下进行路由协议实现的过程提供了参考。参考文献：[1]蔺绍良，龙海南・AdHoc网络路由协议综述[J]•电了设计工程，2013,21(9)：141-143.[2]Ding,Yuanming；Sun,Changhong；Song,Lin.PerformanceAnalysisofAODVProtocolinMobileAdHocNetworks[C]・7thInternationalConferenceonMEMS,NANOandSmartSystems.2011,403—408(2415-2419)・[3]陈潜，刘云•动态高速环境下AdHoc路由协议研究[J]・中北大学学报(自然科学版)，2011,32(5)：580-582.[4]杨吟君，汪学明•基于A0MDV的多径路由协议改进及仿真分析[J]•通信技术，2011,44(8)：45-47.[5]Anggoro,Radityo；Kitasuka.,Teruaki；Nakamura,Ryoji.PerformanceEvaluationofAODVandAOMDVwithProbabilisticRelayinVANETEnvironments[C].2012THIRDINTERNATIONALCONFERENCEONNETWORKINGANDCOMPUTING(ICNC2012),2012：259-263・[6]王辉・NS2网络模拟器的原理和应用[M]・西安：西北工业大学出版社，2008：53-77・